半自動化汽車裝配指令的知識管理

楊麗麗

摘 要：本文主要開發(fā)組裝計劃信息的中央數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在全球汽車生產(chǎn)廠可以創(chuàng)建、關(guān)聯(lián)、存儲不同地區(qū)、不同汽車平臺的組裝的必須信息。通過第一次觀察公司現(xiàn)有業(yè)務(wù)過程，并識別哪些工藝是汽車生產(chǎn)的核心工藝，應(yīng)該添加上那些忽略的工藝。圍繞這些工藝開發(fā)的數(shù)據(jù)模型，允許多用戶完成其責(zé)任進行數(shù)據(jù)交互。開發(fā)的用戶界面用于完成展示這些交流。原型系統(tǒng)已經(jīng)成型并測試。

關(guān)鍵詞：參考框架；標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)；原型

中圖分類號：TP278 文獻標(biāo)識碼：A

0.概述

本文研究的總體目標(biāo)是含工藝清單的信息標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展以及這些信息如何關(guān)聯(lián)和維護。工藝清單是包含給定的組裝工藝相關(guān)信息的文件。一份工藝清單應(yīng)包括組裝過程中使用的零件的說明清單，完成過程需要的工具說明清單，組裝過程的步驟說明，組裝時間的估計和分析，描述關(guān)于有效工藝的不同產(chǎn)品型號和種類的信息。

1.本研究的參考框架

本節(jié)總體介紹提供工藝清單信息的工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計和實施。工業(yè)全球化，大規(guī)模生產(chǎn)的組裝計劃，用于信息連續(xù)性的標(biāo)準(zhǔn)化語言和詞匯，這些題目都是對世界汽車自動化生產(chǎn)商有貢獻的明顯研究領(lǐng)域。

2.分散的設(shè)計和制造

過去30年，使用制造策略的工廠數(shù)量一直在增加。在當(dāng)代工業(yè)，獲得新的市場并保持競爭優(yōu)勢的需求和客戶增加產(chǎn)量的持續(xù)要求并存，這就要求汽車生產(chǎn)商開發(fā)更高程度的靈活的、少量的低成本的制造實踐，以及短的交貨時間。此外，為了獲得新的成產(chǎn)市場，組裝的設(shè)備會被運到距目標(biāo)市場較勁的地方，因為這是交付前產(chǎn)品價值鏈的最后一個環(huán)節(jié)。

2.1組裝設(shè)計

盡管制造設(shè)備先進，但95%組裝程序仍需手動完成。組裝的順序就成了全球制造商節(jié)約成本的潛在重要資源。組裝計劃為有連接關(guān)系的組件創(chuàng)建有步驟的工藝過程。

2.2控制語言和詞匯

控制語言是可寫語句的限制方式本機語言的子集。在很多方面，已經(jīng)證明標(biāo)準(zhǔn)語言的使用是有益的。首先，幫助實現(xiàn)方式標(biāo)準(zhǔn)化，全部組裝設(shè)計師使用FORD的設(shè)備寫組裝步驟。結(jié)構(gòu)語言的另一個益處是在組裝步驟上進行機器翻譯。

3.標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)的設(shè)計

以下內(nèi)容描述了設(shè)計組件說明來源系統(tǒng)。

3.1現(xiàn)有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和商業(yè)過程分析

本研究的第一個階段是信息內(nèi)容的調(diào)研和工藝清單的使用情況。通過大范圍原始設(shè)備制造商工藝清單的不同使用者和現(xiàn)有工藝清單分析的調(diào)研完成。

3.2 現(xiàn)有工藝清單分析

結(jié)合對使用者的調(diào)研，已經(jīng)對現(xiàn)有工藝清單進行分析，以便進一步開發(fā)工藝清單管理系統(tǒng)的約束。這些工藝清單是本節(jié)分析的基礎(chǔ)。

3.2.1 用戶采訪

通過設(shè)計和組裝工藝，為了更好地使用工藝清單，我們采訪了工藝清單的不同使用者。對每個類型的不同使用者就他們的工藝清單的使用情況進行了采訪。

3.2.2組件說明詞匯和結(jié)構(gòu)的調(diào)研

對組裝說明中使用的詞匯和句子結(jié)構(gòu)，提供的樣本工藝清單進行分析，分析有兩個目的：

（1）用于描述組裝行為的動詞以及使用這些詞的頻率。這個分析的完成是為了開發(fā)一個初步行為清單，見表1。

（2）識別用于組裝說明文件的句子結(jié)構(gòu)。這個分析完成是為了開發(fā)初步句子結(jié)構(gòu)，用于組裝說明的控制語言。

4.原型系統(tǒng)的實施

概念上和具體的解決方案實施有兩個步驟。第一，ER模式詳細解釋了使用指導(dǎo)包含在工藝清單中的信息轉(zhuǎn)換為相關(guān)圖解的組織。第二是用戶界面系統(tǒng)的開發(fā)，為這個研究提供了一個功能型的原型。

4.1組裝說明的作者

4.1.1 相關(guān)簡圖

每個組裝步驟都至少由一個行為或者一個直接目標(biāo)組成，也許包括一個介詞和間接賓語。這些組件的每個步驟都以特殊識別符的方式存儲。

4.1.2 原型的特征

系統(tǒng)的用戶截面允許用戶操作特殊的任務(wù)。這些任務(wù)的種類取決于用戶的類型。系統(tǒng)的組裝說明作者部分最初集中在對工藝設(shè)計者使用者有用的任務(wù)上。

工藝原型系統(tǒng)最初的任務(wù)是，當(dāng)使用結(jié)構(gòu)語言格式時，允許工藝設(shè)計者使用者為給出的工藝清單創(chuàng)建組裝說明步驟。結(jié)構(gòu)語言格式支持組裝步驟自動翻譯。結(jié)構(gòu)語言的使用也是為了實現(xiàn)工藝清單，設(shè)計者，工廠之間數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化。

除了在搜索邊框里過濾行為（動詞）和目標(biāo)（零件），行為和目標(biāo)也需要在作者邊框的下拉菜單中進行分類。另一個特征是系統(tǒng)允許用戶，如果用戶有需求，允許他使用非標(biāo)準(zhǔn)的動詞或目標(biāo)為了創(chuàng)建一個組裝步驟。這一特征包括發(fā)起人的要求，因為結(jié)構(gòu)語言打算創(chuàng)建一個動態(tài)并可維護的系統(tǒng)。添加的非標(biāo)準(zhǔn)的字應(yīng)經(jīng)過批準(zhǔn)過程，隨后這個可被加入標(biāo)準(zhǔn)詞庫或被拒絕并被一個標(biāo)準(zhǔn)詞替代。

5. 原型的測試結(jié)果

展示的原型系統(tǒng)用于測試并驗證控制語言準(zhǔn)確重新創(chuàng)建現(xiàn)有組裝說明的能力。實現(xiàn)了通過重新創(chuàng)建組裝說明信息輕松完成系統(tǒng)和控制語言的使用。本文提出的組裝說明寫作方法的驗證，通過兩個目標(biāo)實現(xiàn)。第一，需要展示至少90%組裝工藝開發(fā)的控制語言。第二，必須展示組裝說明信息的自動翻譯功能。

5.1 測試程序

進行測試的概念驗證是通過使用原型用戶界面系統(tǒng)重新創(chuàng)建現(xiàn)有組裝說明信息。5名測試用戶，使用控制語言，每個人進入原型系統(tǒng)15張過程清單，用戶之間有5張重合工藝清單。用戶包含4名畢業(yè)生和1名機械工程方面的教授。所有用戶對原型系統(tǒng)的使用熟悉。用戶對零件的一個功能組給定的工藝清單進行評估。根據(jù)定義的語句結(jié)構(gòu)，指導(dǎo)用戶通過步驟進入系統(tǒng)，包括操作現(xiàn)有步驟試用恰當(dāng)?shù)恼Z句結(jié)構(gòu)。

5.2 測試結(jié)果 用戶滿意

用戶的滿意率從67%～89%。

6.結(jié)論和展望

本文主要研究組裝說明寫作控制語言是根據(jù)使用標(biāo)準(zhǔn)詞匯組裝說明步驟的用戶滿意度實現(xiàn)的。測試結(jié)果顯示控制語言詞庫中列舉的動詞充分描述了現(xiàn)有工藝清單包含的94%的行為。這意味著通過組裝說明測試，用戶使用的行為94%是標(biāo)準(zhǔn)行為，達到了90%的目標(biāo)。

測試的結(jié)果也顯示由控制語言說明的目標(biāo)，充分描述了僅有50%的目標(biāo)在現(xiàn)有分析的工藝清單中。這要低于目標(biāo)值90%，這個不同主要是因為重新創(chuàng)建現(xiàn)有組裝說明信息的測試條件在最初就不是授權(quán)的標(biāo)準(zhǔn)詞匯，而不是通過觀察現(xiàn)有分析的工藝清單描述的工藝過程創(chuàng)建新的組裝信息說明。

以后還要做關(guān)于特殊語言延伸至包含特殊步驟以及裝配時間的評估，依據(jù)組裝說明文檔自動產(chǎn)生組裝評估時間。

參考文獻

[1]（美）戴維.溫伯格.知識的邊界[M].太原：山西人民出版社，2014：41-43.

[2]（日）野中郁次郎.創(chuàng)造知識的企業(yè)：日美企業(yè)持續(xù)創(chuàng)新的動力[M].北京：知識產(chǎn)權(quán)出版社，2006（1）：25-26.